Казаков В. Д., Машошин Ф. Г., Бобнев М. П. Радиоэлектронные средства систем управления ПВО и ВВС. М., Воениздат, 1987 (1083409), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Эти импульсы открывают кроме суммарного канала два разностных канала приемника (азимутальный и угломестный). Разностные сигналы формируются устройством суммарно-разностной обработки, выполненно- го на волноводных кольцевых мостах. При нахождении цели на РСН эти сигналы равны нулю. После усиления в УПЧ разностные сигналы с частотой ) р ~+, +Рд преобразуются в смесителях См2 на промежуточную частоту ~щ,з н фильтруются узкополосными фильтрами. В качестве опорного сигнала в См2 используется колебание следящего управляемого генератора УГ системы АСС. Разностные сигналы с выходов УФ воздействуют на фазовые детекторы (ФД) каналов азимута и угла места. На другие входы ФД воздействует отселектированный по скорости системой АСС суммарный сигнал с частотой 1 рь Сигналы рассогласования, пропорциональные углу отклонения цели относительно РСН через исполнительные устройства ИУ~, и ИУ „ воздействуют на антенну, сводя угловое рассогласование к нулю Полоса пропускания приемников скоростного, дальномерного и угломерного каналов одинакова.
Она определяется полосой пропускания узкополосных фильтров УФ и составляет сотни герц. Гл а в а 7. РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ СРЕДСТВА, 7.1. Решаемые задачи и классификация радионавигационных средств Основная задача радионавигации — обеспечение полета летательного аппарата (ЛА) по заданному маршруту с требуемыми параметрами (скоростью, высотой). Кроме того, радионавигационные средства обеспечивают экипаж ЛА информацией о посадочном курсе и положении ЛА относительно оптимальной кривой снижения самолета вплоть до визуальной видимости взлетно-посадочной полосы (ВПП). Для решения указанных задач навигации н пилотирования на ЛА устанавливаются навигационные средства, объединенные в пилотажно-навигационный комплекс (ПНК).
Радионавигационные средства являются в ПНК основными источниками информации о маршруте и режиме полета ЛА. Радионавигационные системы (РНС) могут включать в свой состав только бортовые навигационные средства или бортовые и наземные навигационные средства (наземные приводные радиостанции, радиомаяки н др.). В первом случае РНС называют автономными, а во втором — неавтономными. Задачи самолетовождения могут быть успешно решены, если экипаж непрерывно получает данные о пространственном положении ЛА, положении вектора путевой скорости (относительно Земли) н воздушной скорости (относительно перемещающихся масс воздуха).
Известно, что положение точки в пространстве однозначно определяется заданием трех ее координат, а скорость передвижения точки — производными по этим координатам. Поэтому радионавигационные средства определяют три так называемые поверхности положения летательного аппарата.
Их пересечение отождествляет- 114 8» 115 "Ьо ффф фф~ ~ ~мй о.„ф фо'"фф а ф о ф ф ф о.-а ф' ф Йф о аоя ~о ф я ф . ~'о ~4 ао,й ся с положением ЛА. Поверхностью положения называют геометрическое место точек, при нахождении в которых измеряемый радионавигационный параметр будет оставаться постоянной величиной. В соответствии с этим все радионавигационные измерители можно разделить на угломерные, дальномерные и разностно-дальномерные. Угломерные системы обеспечивают измерение направления из точки приема на передающую радиостанцию. К ним относятся: самолетные радиопеленгаторы (например, радиокомпасы), измеряющие направление (пеленг) на наземную радиостанцию; наземные пеленгаторы, определяющие направление на ЛА по излучению радиостанции, установленной на нем; наземные радиомаяки с направленнымн диаграммами излучения и приемные радиоустройства на борту ЛА. Пеленг 6, на источник излучения будет оставаться постоянным, если ЛА перемещается в плоскости, проходящей через источник излучения и вертикаль, опущенную из точки ЛА на землю (рис.
7.1, а). При этом естественно, что в вертикальной плоскости пеленг радиостанции (6,) будет меняться. Так как практически дальность до маяка Олх существенно больше высоты полета самолета (Н), направление на маяк в вертикальной плоскости 6, можно не измерять (оно будет мало меняться при изменении положения ЛА).
За геометрическое место точек положения ЛА в этом случае можно принять линию пересечения плоскости положения с поверхностью земли. Таким образом, измерение 6, угломерным устройством позволяет задать одну из линий положения ЛА. Для определения местоположения самолета одновременно или с малым временнйм интервалом необходимо измерять направления на два маяка — 6,1 и 6гь В дальномерных радионавигационных системах для определения места ЛА используются маяки-ответчики, устанавливаемые на земле в точках, координаты которых на ЛА известны. На ЛА устанавливается запросчик.
Измеряемым параметром радиосигнала в данном случае является время запаздывания между моментом излучения запросного и приемом ответного сиг- нала 116 Очевидно, что значению т,=сопз1 будет соответствовать сфера с центром в точке установки маяка-ответчика. Но так как 1)лх»Н, за геометрическое место точек положения ЛА принимают линию пересечения сферы с поверхностью земли — окружность. Два маяка-ответчика позволяют определить место ЛА как точку пересечения двух окружностей (рис. 7.1, б) и поверхности Земли.
Для определения линии положения ЛА в р азностнодальномерных системах используются два синхронно ра- 117 сп у„(г„)= [ У„(1)соз6„(1)с(г; с сз св + (0м + Ва ПА)у 1 с (7.1) х„(Г„) = ~ У„(Ф) з1 и 6„(К) ив', 118 119 ботающих наземных передатчика (рис. 7.1, е), расположенных в точках А и Б. Одна из этих станций является ведущей (например, А), а другая — ведомой. Сигнал станции А принимается на ЛА и в точке Б. Из точки Б (ведомой станции) он переизлучается со строго фиксированной задержкой и также принимается на ЛА. Измеряемым параметром радиосигнала является время относительного запаздывания сигналов.
где т,— известная задержка сигнала в станции Б. Так как т„и ти = 0„1с известны„для построения линии положения используется т'в= (Рп — Од)/с. Известно, что геометрическое место точек, соответствующее т', = сопз1, представляет собой гиперболу с фокусом в точке А при Вв>йд и в точке Б при 0в(йд, поэтому разностно-дальномерные системы иначе называют гиперболическими. Рис 7.К К поясиеиию прииципв действия счис- литсля пути Для определения местоположения ЛА в плоскости Земли разностно-дальномерная система должна иметь минимум три станции: ведущую А и две ведомые В н С. Для решения задач навигации в состав РНС включают два навигационных измерителя различных типов, например угломерное и дальномерное. Данные РНС называют угломерно-дальномерными.
Не исключено н другое сочетание разнотипных измерителей линий (поверхностей) положения. Второй класс РНС составляют измерители, основанные на счислении пути, пройденного ЛА от момента взлета нли от момента включения системы (рис.
7.2). Пусть в исходном пункте маршрута (ИПМ) включена РНС, использующая информацию об истин- ной (относительно Земли) скорости ЛА. Скорость ЛА характеризуется модулем Ув = ]1' [ и направлением 6 относительно некоторого фиксированного направления, например направления на север. Тогда путь, пройденный ЛА в прямоугольной системе координат, будет определяться как где 1 — момент определения местоположения ЛА.
Очевидно, что в состав такой навигационной системы должны входить измерители модуля скорости У, его положения в выбранной системе координат (6 ) и два интегратора — счислителя пройденного пути. Для измерения У используют доплеровский измеритель скорости (ДИСС), а для измерения 6 — курсовую систему, например гироскопический нли гиромагнитный компас, Кроме того, для определения местоположения ЛА могут использоваться бортовые РЛС обзора земной поверхности (так называемые панорамные РЛС). Если на земле с помощью РЛС будет обнаружен объект, например маяк-ответчик, положение которого известно, местоположение ЛА будет однозначно определено. Носителем информации о том или ином навигационном параметре является однозначно связанный с ним параметр принимаемого сигнала.
В соятветствин с этим все РНС делят на следующие группы: е(8) = Е(х) з1п(ювао+ <~в) — амплитудные; е(1) = Е з1п [ю(х) 1+ 7в] — частотные; е(~) = Е з1п [юф + Р (х)] — фазовые; е (1)= Е [1 — тв (х)] з1п (юс1 + <~с) — временнйе. В амплитудных, частотных и фазовых РНС информацию о навигационном параметре выделяют соответственно из амплитуды, частоты и фазы принимаемого сигнала. Временнйе РНС используют зависимость запаздывания тв огибающей (импульсов) относительно фиксируемого момента времени, поэтому их чаще называют импульсными. На современном ЛА устанавливается достаточно большое количество навигационных средств, в том числе и нерадиотехнических: магнитные, гироскопические и гнромагнитные компасы, инерциальные счислители пути и т.
д. Поэтому местоположение ЛА может быть определено одновременно и независимо несколь- кими измерителями. Вполне естественным является стремление повысить эффективность решения навигационных задач за счет использования данных о местоположении ЛА и параметрах его полета, получаемых с помощью измерителей различного типе. Для измерения одного или двух навигационных параметров возможно определение двух и более параметров электрического сигнала, например временного сдвига огибающей и приращения фазы (фазовые разностно-дальномериые системы).
Эта задача решается путем объединения и совместной обработки данных, получаемых различными измерителями в так называемых комплексных системах навигации. РНС входят в них в качестве одной из составных частей. Совместная обработка навигационных параметров осуществляется с помощью бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ) . Комплексирование измерительных устройств систем навигации позволило существенно (в несколько раз) повысить точность определения местоположения скорости движения ЛА. Одновременно повышается и помехоустойчивость навигационных комплексов, так как подавление помехами одного или даже нескольких навигационных РЭС не лишает экипажа самолета информации о навигационных параметрах, а только снижает точность их определения.
Любая неавтономная РНС имеет ограниченную зону действия. Под последней понимают ту область пространства, в которой навигационный параметр определяется с допустимой ошибкой. По этому показателю все РНС делят на системы ближней радионавигации (РСБН), для которых Рт,х ( 400 км, и на радиосистемы дальней навигации (РСДН), для которых зона действия составляет тысячи километров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
